-
טוב, אז אנחנו כבר יודעים שאם מתחילים עם
-
מולקולה של גלוקוז, שהיא מולקולה בת 6 פחמנים,
-
בסופו של דבר היא נחלקת לשתיים על ידי
גליקוליזיס, ואנו מקבלים
-
2 חומצות פירוביות או שתי מולקולות פּירוּבָט.
-
הגליקוליזיס ממש חתך את הגלוקוז לחצי.
-
זה פרק את הגלוקוז.
-
התוצר הוא שני פּירוּבָטים או שתי חומצות פירוביות.
-
הן מולקולות של 3 פחמנים.
-
כמובן יש הרבה חומר נוסף שקשור אל
-
הפחמנים האלה.
-
ראיתם את זה כבר, ותוכלו לראות את
-
המבנה הכימי שלהם ברשת או בויקיפדיה.
-
שם הם מצויים בפרטי פרטים.
-
אבל הנה בא משהו חשוב.
-
כאשר הגלוקוז הומס - הוא נחתך לחצי.
-
זה מה שקורה בגליקוליזיס.
-
זה קורה ללא נוכחות של חמצן.
-
הוא לא נחוץ
-
זה יכול לקרות באם יש או אין חמצן.
-
התהליך אינו דורש חמצן.
-
הרווח הנקי שלנו הוא שני ATP.
-
זהו רווח נטו כי
-
לתגובה השתמשנו בשני ATP, ואז
-
היא ייצרה ארבעה.
-
לכן, נוצרו ארבעה ושניים מהם נוצלו
-
כך שנשארו נטו שני ATP.
-
בנוסף, נוצרומ גם שתי מולקולות של NADH.
-
זה מה שנתקבל מגליקוליזיס.
-
כדי שתוכלו לדמיין את זה יותר טוב,
-
-
נצייר כאן תא.
-
אולי נצייר אותו כאן.
-
נניח שיש לנו כאן תא.
-
זוהי הממברנה החיצונית שלו.
-
אולי זה הגרעין שלו,
-
אנו מתעסקים עם תא אאוקריוטי.
-
למרות שזה לא מוכרח להיות תא כזה.
-
יש בו DNA והכרומטין שלו מפוזר
-
מסביב באופן כזה.
-
וכמובן יש גם מיטוכונדריות.
-
ויש סיבה לכך שקוראים להן
-
מרכז הכח של התא
-
מיד נביט בהן.
-
הנה יש כאן מיטוכונדריה.
-
יש בה ממברנה חיצונית
-
וממברנה פנימית, הנה כך.
-
נדבר יותר בפרטים על מבנה המיטוכונדריה,
-
אולי כבר בסרטון הזה, או אולי יהיה
-
סרטון שלם עליהן.
-
כאן ישנה עוד מיטוכונדריה.
-
ואז כל הנוזל הזה, המרווח כאן
-
בין אברוני התא- והאברונים, אפשר לראותם
-
כמו חלקים של התא שעושים דברים מיוחדים.
-
בדומה לאברים שעושים דברים מיוחדים
-
בגופנו אנו.
-
טוב, אז בין כל האברונים ישנו
-
מרחב נוזלי.
-
זהו הנוזל התאי.
-
הוא נקרא הציטופלסמה.
-
כאן קורה הגליקוליזיס.
-
הגליקוליזיס קורה בציטופלסמה.
-
עכשיו כולנו כבר יודעים,
ראינו בסרטון המבט הכללי,
-
ואנו יודעים מה קורה בהמשך.
-
מעגל קרֶבּס - או מעגל החומצה הציטרית.
-
וזה למעשה קורה בממברנה הפנימית
-
או יותר נכון בחלל הפנימי של המיטוכונדריות.
-
נצייר את זה קצת יותר גדול.
-
נצייר מיטוכונדריה כאן.
-
אז זוהי מיטוכונדריה.
-
יש בה ממברנה חיצונית.
-
ויש בה ממברנה פנימית.
-
לו היתה רק ממברנה פנימית -
היינו קוראים לה קריסטה.
-
לו היו הרבה - היינו קוראים להן קריסטות.
-
הממברנה הפנימית המפותלת הזו,
-
הבה ניתן לה סימון.
-
לכן הן קריסטות, ברבים.
-
ויש בה שני מדורים.
-
כי הם נפרדים על ידי שתי הממברנות.
-
המדור הזה כאן, הוא המדור החיצון.
-
כל הדבר הזה כאן הוא המדור החיצון.
-
המדור הפנימי שכאן, הוא נקרא
-
המָטריקס.
-
עכשיו יש לנו את הפּירוּבָטים האלה,
הם עדיין לא לגמרי מוכנים,
-
בשביל מעגל קרֶבּס. ובכן זה יהיה מבוא
-
טוב בשביל ההכנה שלהם
-
למעגל קרֶבּס.
-
בעצם הם מתחמצנים.
-
אנו נתמקד על אחד מהפּירוּבָטים האלה.
-
יש לזכור שהפּירוּבָט, וזה
-
קורה פעמיים לכל מולקולה של גלוקוז.
-
לכן יש לנו כאן שלב של הכנה
-
למעגל קרֶבּס.
-
אנו קוראים לו חימצון הפּירוּבָט.
-
בעיקרון, זה חיתוך של
-
פחמן אחד מהפּירוּבָט.
-
ואז אנו נשארים עם תוצר בעל 2 פחמנים
-
לא שיש לנו רק 2 פחמנים - אלא שהשלד
-
של הפחמן הוא בעל שני פחמנים.
-
הוא נקרא אצטיל-קו-A.
-
אלה שמות קצת מבלבלים, כי מה זה
-
אצטיל-קו-A?
-
זה די מוזר, נכון?
-
תוכלו לחפש ברשת, אבל כאן נשתמש בשם הזה
-
כי זה יפשט לנו את הדברים,
-
ויאפשר לראות את התמונה הכוללת.
-
אז, נוצר אצטיל-קו-A.
-
שהוא תוצר בעל 2 פחמנים.
-
והוא גורם לחיזור של NAD פלוס ל-NADH.
-
התהליך הזה , לעיתים נחשב לחלק איטגראלי
-
של מעגל קרֶבּס, או של החומצה הציטרית
-
והמעגל מקבל את האשראי עבור השלב הזה.
-
אבל למעשה זה רק שלב הכנה למעגל קרֶבּס.
-
טוב, עכשיו כאשר יש לנו את האצטיל-קו-A
בשרשרת של שני הפחמנים,
-
הנה כאן.
-
אנו מוכנים ל"קפוץ" אל מעגל קרֶבּס.
-
דברנו עליו כה הרבה - מעגל קרֶבּס.
-
מיד תראו מדוע הוא נקרא "מעגל קרֶבּס".
-
אצטיל-קו-A, וכל זה מזורז על ידי אנזימים.
-
אנזימים הם חלבונים שמחברים בין
-
מרכיבים, שצריכים להגיב בדרך מסויימת
-
כדי שהם יוכלו לפעול.
-
אז, הם מזורזים על ידי אנזימים.
-
האצטיל-קו-A מתאחד עם חומצה אוקסאלו-אצטית
-
באמת מילה מפוצצת.
-
אבל זו מולקולה של 4 פחמנים.
-
שני החברה האלה הגיבו יחד, או התמזגו
-
תלוי איך מסתכלים על זה.
-
נצייר את זה כך.
-
כל זה מזורז על ידי אנזימים.
-
זה באמת חשוב.
-
בכמה ספרי לימוד תמצאו את השאלה:
האם זו תגובה מזורזת עלידי אנזימים?
-
חיובי!
-
כל דבר במעגל קרֶבּס -
-
הוא תגובה מזורזת עלידי אנזימים.
-
הם יוצרים ציטרט- או חומצה ציטרית .
-
שהיא אותו החומר שנמצא גם בלימונדה
-
או במיץ תפוזים.
-
וזוהי מולקולה בת 6 פחמנים.
-
זה הגיוני.
-
יש לנו מולקולה בת 2 פחמנים
ועוד אחת בת 4 פחמנים
-
ואז מקבלים מולקולה בת 6 פחמנים.
-
ואז החומצה הציטרית מתחמצנת.
-
זה קורה בכמה שלבים.
-
אנו כאן מאוד מפשטים.
-
אבל היא מתחמצנת לאורך כמה וכמה שלבים
-
שוב פעם, הפחמן נחתך ממנה.
-
שני פחמנים נחתכים ואז חוזרים
-
לחומצה אוקסלו-אצטית.
-
תוכלו לשאול, כאשר הפחמנים האלה נחתכים
-
כמו כשהפחמן הזה נחתך -
-
מה קורה להם?
-
הם נעשים CO2.
-
מצטרף אליהם חמצן והם עוזבים את המערכת.
-
אז ככה נוצרים החמצן, הפחמן והפחמן-דו-חמצני.
-
למעשה כך הם נוצרים.
-
ובאופן דומה, כאשר הפחמנים האלה נחתכים
-
זה יוצר CO2.
-
ובאמת, בכל מולקולה של גלוקוז -
-
יש 6 פחמנים.
-
כאשר התהליך הזה קורה פעם אחת -
-
הוא מייצר שלוש מולקולות של פחמן-דו-חמצני.
-
אבל אנו עושים זאת פעמיים.
-
לכן נוצרות 6 מולקולות של פחמן-דו-חמצני.
-
זה כבר כולל את כל הפחמנים.
-
אנו נפטרים מ-3 פחמנים לכל סיבוב כזה.
-
טוב, רק 2 לכל סיבוב.
-
אבל באמת, בשלבים שאחרי הגליקוליזיס -
-
אנו נפטרים מ-3 פחמנים.
-
היות ואנו עושים זאת לכל אחד מהפּירוּבָטים.
-
וכך נפטרים מכל 6 הפחמנים,
-
שאותם אנו נושפים בסופו 'של דבר.
-
המעגל הזה אינו מייצר רק פחמן.
-
כל הרעיון הוא לייצר NADH וכן FADH2 וATP.
-
נכתוב את זה כאן.
-
גם כאן זו הפשטה עצומה.
-
מייד נראה את התמונה המפורטת.
-
אנו נֶחָזֵר קצת +NAD ל- NADH.
-
נעשה זאת שוב.
-
כמובן שזה נעשה בשלבים נפרדים.
-
ישנם גם תוצרי ביניים.
-
מייד נראה אותם.
-
הנה עוד מולקולה של +NAD מחוזרת לNADH.
-
זה ייצור קצת ATP.
-
קצת ADP יהפוך לATP.
-
אולי יש לנו- לא, לא אולי, זה מה שקורה באמת,
-
קצת FAD, נכתוב את זה כך, קצת FAD
-
מתחמצן ל- FADH2.
-
והסיבה שבגללה אנו שמים בכלל לב לכל זה, היא--
-
הרי יכולתם לחשוב שהנשימה התאית
היא כולה קשורה לATP.
-
אז למה אנו בכלל מתעניינים ב-NDAH האלה
-
וב-FADH2 האלה שמתקבלים כחלק מהתהליך?
-
הסיבה שאיכפת לנו מזה היא שאלה נכנסים אל
-
שרשרת שינוע האלקטרונים.
-
הם מתחמצנים, או -הם מאבדים
את המימנים שלהם
-
בשרשרת שינוע האלקטרונים,
ששם הוא המקום שבו
-
רוב הATP נוצר למעשה.
-
ואז אולי יש עוד NAD שמחוזר
-
או שמרוויח אלקטרון.
-
חיזור -זה להרוויח אלקטרון.
-
או, להרוויח מימן שאת האלקטרונים
שלו ניתן לחטוף.
-
שזה NADH.
-
ואז אנו שבים בחזרה לחומצה אוקסלו-אצטית.
-
ואפשר שוב לבצע את כל
המעגל של החומצה הציטרית.
-
עכשיו כשכבר כתבנו את כל זה,
בואו נסכם מה יש לנו כאן.
-
מה יש לנו?. טוב, נסמן כמה קווי חלוקה.
-
כך שנדע מי הוא מה.
-
אז הקו הזה כאן, כל מה שמשמאל לקו הזה
-
שייך לגליקוליזיס.
-
את זה כבר למדנו .
-
רוב ספרי הלימוד, במיוחד בהקדמות,
-
יחֲשבוּ את החימצון של הפּירוּבָטים
בתוך מעגל קרֶבּס .
-
אם כי בעצם זה רק שלב הכנה.
-
באופן פורמאלי, מעגל קרֶבּס הוא החלק הזה
-
שמתחיל באצטיל-קו-A, שמתמזג
-
עם החומצה האוקסלו-אצטית.
-
ואז הוא ממשיך ויוצר חומצה ציטרית, שבעקרון
-
היא מתחמצנת ויוצרת את כל הדברים הנחוצים
-
כדי ליצור ATP ישירות, או בדרך בלתי ישירה
-
בשרשרת שינוע האלקטרונים.
-
אז שוב, בואו נחֲשב מה יש לנו:
-
נחֲשב כל מה שיש לנו כבר.
-
כאן כבר סיכמנו את הגליקוליזיס.
-
שני ATP נטו, ושני NADH.
-
עכשיו במעגל החומצה הציטרית -או במעגל קרֶבּס
-
תחילה יש חימצון של הפּירוּבָט.
-
זה ייצר NADH אחד.
-
אבל זיכרו, אם אנו רוצים לדבר על: מה אנחנו
-
מקבלים מכל גלוקוז?
-
זה מה שנוצר מכל פּירוּבָט.
-
כי ה-NADH הזה הוא תוצר רק של הפּירוּבָט הזה.
-
אלא שהגליקוליזיס יצרה שני פּירוּבָטים.
-
לכן כל דבר אחרי השלב הזה
אנו צריכים להכפיל בשתיים
-
לכל מולקולה של גלוקוז.
-
בשביל חימצון הפּירוּבָט,כפול שתיים - קיבלנו
-
שני NADH.
-
עכשיו אם נביט בצד הזה,
שהוא מעגל קרֶבּס הפורמאלי,
-
מה אנו מקבלים?
-
כמה , NADH יש לנו עכשיו?
-
אחד,שניים, שלושה NADH.
-
אם נכפיל את זה בשתיים, כי אנו עומדים לבצע
-
את המעגל הזה לכל הפּירוּבָטים שנוצרו
-
מהגליקוליזיס.
-
זה נותן לנו ששה NADH.
-
יש לנו ATP אחד לסיבוב של המעגל.
-
זה קורה פעמיים.
-
פעם אחת לכל חומצה פירובית.
-
לכן אנו מקבלים שני ATP.
-
ואז יש לנו FADH2 אחד.
-
טוב, אבל הרי אנו עומדים
לעשות את המעגל הזה פעמיים.
-
זה היה לכל סיבוב.
-
לכן צריך להכפיל בשתיים.
-
אז יש לנו שני FADH.
-
לפעמים, תמצאו בספרי הלימוד,
ששני הNADH הללו
-
לכל סיבוב של מעגל קרֶבּס, או
לכל פּירוּבָט, הNADH האחד הזה
-
שייך למעגל קרֶבּס.
-
לכן במקום שיש שלב ביניים
-
הם יכתבו כאן ארבעה NADH.
-
ואתם תכפילו את זה בשתיים.
-
פעם אחת לכל פּירוּבָט.
-
הם יגידו שנוצרים 8 NADH במעגל קרֶבּס.
-
אבל באמת זה 6 במעגל קרֶבּס ועוד שניים
-
בשלב ההכנה.
-
טוב, אז עכשיו אנחנו יכולים
לחשב אם קיבלנו 38 ATP
-
כמו שהובטח לנו על ידי הנשימה התאית.
-
עד עתה ייצרנו באופן ישיר, לכל מולקולה
-
של גלוקוז, שני ATP ועוד שני ATP נוספים.
-
כך שיש לנו 4 ATP.
-
ארבעה ATP.
-
כמה NADH ישנם?
-
2,4, ועוד 6, 4+6 =10
-
ישנם 10 NADH.
-
ואז ישנם שני FADH2.
-
בסרטון הראשון על נשימה תאית
-
כנראה אמרנו FADH.
-
כדי ממש לדייק צריך להיות FADH2.
-
ואז תשאלו: היי! איפה ה38 ATP שלנו?
-
יש לנו עד כאן רק 4 ATP.
-
אבל אלה הם רק מה שהוכנס לתוך
-
שרשרת השינוע של האלקטרונים.
-
המולקולות האלה מתחמצנות
-
בשרשרת השינוע של האלקטרונים.
-
כל NADH בשרשרת השינוע
-
מייצר שלושה ATP.
-
לכן עשרת הNADH האלה ייצרו 30 ATP
-
בשרשרת השינוע של האלקטרונים.
-
וכל FADH , כאשר הוא מתחמצן, הוא הופך חזרה
-
ל-FAD בשרשת השינוע,
-
ויוצר שני ATP.
-
לכן שניים מהם ייצרו 4 ATP
-
בשרשרת השינוע של האלקטרונים.
-
עכשיו רואים שאנחנו מקבלים ארבעה רק ממה
-
שעשינו עד כה:
-
גליקוליזיס, שלב ההכנה ומעגל קרֶבּס
-
או ממעגל החומצה הציטרית.
-
ולבסוף, התוצרים של הגליקוליזיס,
-
ומעגל החומצה הציטרית, כאשר הן עוברים אל
-
שרשרת שינוע האלקטרונים - הם ייצרו עוד 34.
-
לכן, 34+ 4 -- זה מביא אותנו אל 38 הATP שהובטחו
-
ושאותם אנו מצפים לקבל
בתא שהוא סופר-יעיל.
-
זהו המקסימום התאורטי.
-
רוב התאים לא מגיעים ממש עד לכאן.
-
זה מספר שטוב לדעת אם אתם
-
ניגשים לבחינות או לקורסים
של הקדמה לביולוגיה.
-
נתמקד עכשיו בנקודה נוספת
-
דיברנו עד עכשיו על
-
חילוף החומרים של סוכר
-
או הפירוק של סוכר, כפי שקוראים לזה
-
אנו מפרקים סוכרים כדי לייצר ATP.
-
נקודת הפתיחה שלנו היתה הגלוקוז.
-
אבל בעח"י, כולל אותנו, יכולים לפרק גם חומרים אחרים.
-
אנחנו יכולים לפרק חלבונים
-
אנחנו יכולים לפרק שומנים.
-
אם יש לכם שומן על גופכם - יש לכם אנרגיה.
-
בתאוריה, גופכם יכול להיות
מסוגל לקחת את השומן הזה
-
ולעשות אתו דברים.
-
אתם יכולים לייצר ממנו ATP.
-
אנו מעלים את זה כאן בגלל
-
שבשביל זה אין כלל צורך בגליקוליזיס.
-
למרות ששומן יכול לההפך לסוכר - בכבד.
-
מעניין שמעגל קרֶבּס הוא
-
נקודת המוצא לכל מנגנוני הפרוק האחרים.
-
חלבונים מתפרקים לחומצות אמינו, שיכולות
-
להתפרק לאצטיל-קו-A.
-
שומן יכול לההפך לגלוקוז, שיכול למעשה
-
לעבור לנשימה תאית שלמה.
-
התמונה הכללית כאן היא שאצטיל-קו-A הוא
-
שלב הביניים העיקרי שיכול
עכשיו להכנס למעגל קרֶבּס
-
ולייצר ATP ללא הקשר למקור ה"דלק" שלו
-
בין אם זה פחממות, חלבונים או שומן.
-
עכשיו יש לנו מושג איך הכל עובד, נכון?
-
אנו חושבים כך.
-
עכשיו נראה לכם דיאגרמה שאפשר לראותה
-
בספרי הלימוד לביולוגיה.
-
נראה את הדיאגרמה שמופיעה בויקיפדיה.
-
כמו שתראו היא מאוד
-
מפחידה ומאתגרת וגם מבלבלת.
-
נדמה שזוהי הסיבה לכך שלרבים מאיתנו
-
יש קשיים בהבנת הנשימה התאית.
-
כי זה כל כך הרבה מידע בבת אחת.
-
קשה להחליט מה חשוב ומה לא.
-
לכן נתמקד בנקודות ובשלבים החשובים.
-
כך תראו שזה בעצם מה שדברנו עליו.
-
מגליקוליזיס מפיקים שני פּירוּבָטים
-
הנה כאן נמצא הפּירוּבָט.
-
יש פה איור של המבנה המולקולארי שלו.
-
זהו שלב החימצון של הפּירוּבָט שדברנו עליו.
-
שלב ההכנה- שלב הביניים.
-
שממנו נוצר פחמן-דו-חמצני.
-
כאן חיזור של +NAD פלוס ל-NADH.
-
ועכשיו אנו מוכנים להיכנס למעגל קרֶבּס.
-
האצטיל-קו-A והאוקסלואצטט
או חוּמצָה אוֹקסָלוֹ-אָצֶטית
-
הם מגיבים יחד
-
כדי ליצור חומצה ציטרית.
-
הנה איור מבנה המולקולה .
-
ואז החומצה הציטרית נכנסת למעגל קרֶבּס.
-
הנה כאן.
-
כל השלבים האלה, כל אחד ואחד מהם
-
מתוגבר עלידי אנזימים.
-
והוא מתחמצן.
-
נדגיש את החלק המעניין.
-
כאן רואים חיזור של הNAD ל-NADH.
-
יש עוד חיזור של הNAD ל-NADH.
-
וכאן יש עוד חיזור של הNAD ל-NADH
-
עד כאן, אם נכלול את שלב ההכנה, נוצרו לנו
-
ארבעה NADH, שלושה מהם נוצרו במעגל קרֶבּס.,
-
זה בדיוק מה שאמרנו.
-
טוב, בדיאגרמה כתוב כאן GDP.
-
ה-GTP נוצר מGDP.
-
הGTP הוא גואנין-3-פוספאט (זרחן)
-
זהו פורין אחר שגם הוא מקור לאנרגיה.
-
אבל גם הוא יכול אחר כך לשמש ליצור ATP.
-
הם בחרו לאייר אותו כך.
-
אבל בעצם זהו ה-ATP שציירנו
-
בדיאגרמה כאן למעלה.
-
ואז יש כאן את קבוצת ה-Q הזאת.
-
לא ניכנס להסבר עליה.
-
וכאן יש חיזור שלה.
-
והיא מקבלת שני מימנים.
-
ובסופו של דבר ,היא מחוזרת לFADH2
-
כך שזהו המקום בו הFADH נוצר.
-
ובכן, כמו שהבטחנו, ייצרנו לכל פּירוּבָט
-
שנכנס - זכרו שצריך לעשות את זה פעמיים
-
עבור כל פּירוּבָט אנו מייצרים אחד,
שניים שלושה ארבעה NADH
-
ועוד FADH2 אחד.
-
זה בדיוק מה שהראנו כאן למעלה.
-
נתראה בסרטון הבא.